JP3617274B2

JP3617274B2 - Floor heating panel

Info

Publication number: JP3617274B2
Application number: JP25905297A
Authority: JP
Inventors: 俊樹田村; 正和遠田; 征久森本; 雅司浦野; 太前田; 宗一郎川田; 敏郎堀田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH11101453A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、床暖房パネルに関するものである。さらに詳しくは、この発明は、追い焚きを可能とするとともに、追い焚き時の蓄熱層への熱伝達を抑制することのできる、熱効率にも優れた床暖房パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、住宅等の床暖房のために、蓄熱材を用いた床暖房パネルが検討されてきており、蓄熱材への蓄熱のための熱源を深夜電力から得ようとする試みも始まっている。
【０００３】
このような蓄熱式の床暖房パネルには、図７の断面図に示したように、深夜電力ヒータ（１）を備えた深夜電力ヒータ層（２）の上に蓄熱材から形成される蓄熱層（３）が積層され、これら深夜電力ヒータ層（２）及び蓄熱層（３）がパネル本体（４）に内蔵されたものが知られている。この床暖房パネルでは、夜間に安価な深夜電力を利用して深夜電力ヒータ（１）で熱を発生させ、この熱を蓄熱層（３）に蓄積し、昼間には、そのようにして蓄熱層（３）に蓄積した熱をパネル本体（４）の表面を通じて放出し、暖房を行う。
【０００４】
しかしながら、この図７に示した床暖房パネルでは、蓄熱層（３）への蓄熱量が不足する場合には、特に夜間に暖房が必要とされる時に、熱切れを起こすことがあり、また、この床暖房パネルでは、構造上再加熱をすることができない。
【０００５】
そこで、このような蓄熱量の不足に伴う熱切れというトラブルを解消するために、図８の断面図に示したような床暖房パネルが考えられている。
【０００６】
この図８に示した床暖房パネルでは、図７に示した床暖房パネルにおいて、蓄熱層（３）の上にさらに昼間電力ヒータ（５）を備えた昼間電力ヒータ層（６）が積層され、これをパネル本体（４）に内蔵している。この床暖房パネルでは、蓄熱層（３）に蓄熱された熱量が不足し、夜間の暖房時に熱切れが生じた時には、昼間電力ヒータ（５）で追い焚き加熱することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８に示した床暖房パネルは、追い焚きこそ可能ではあるが、構造上、追い焚き時の熱が昼間電力ヒータ層（６）の下に位置する蓄熱層（３）に奪われるのが避けられない。
【０００８】
これを、たとえば図９に示したように、床暖房パネルのパネル本体（４）の表面上に、たとえば１２mm厚の合板を床表面材（７）として配置する場合を例にとって検証する。
【０００９】
合板の熱伝導率を0.15kcal／ｍ²・ｈ・deg とすると、床表面材（７）の熱抵抗は、0.08ｍ²・ｈ・deg ／kcalであり、平衡状態を仮定し、一平米当たり100kcal ／ｈの熱を放出しつつ床表面の温度を３０℃に保つとすると、床暖房パネルのパネル本体（４）の表面温度は３８℃に保たれなければならない。
【００１０】
ここで見積もりを簡略化し、パネル本体（４）、昼間電力ヒータ層（６）の昼間電力ヒータ（５）及びヒータ基材の熱抵抗を無視するとともに、蓄熱層（３）の温度分布を均一と仮定すると、上記平衡温度を保持するための昼間電力ヒータ（５）及び蓄熱層（３）の温度は、ともに、パネル本体（４）の表面温度に等しい３８℃になる。
【００１１】
そして、蓄熱層（３）の温度がこの３８℃を下回った熱切れ状態が発生し、昼間電力ヒータ（５）で３８℃に追い焚きした時、蓄熱層（３）を形成する蓄熱材が潜熱蓄熱材の場合には、通常融点は平衡温度に設定されるため、潜熱を使い切り固体となった蓄熱材が、昼間電力ヒータ（５）で発生する熱により再び融解し始め、全て融解するまでに、大きな潜熱が昼間電力ヒータ（５）から蓄熱層（３）に奪われることとなる。
【００１２】
また、蓄熱材が顕熱蓄熱材の場合には、一般に熱容量が大きいので、蓄熱層（３）の温度が３８℃に達するまで、大きな顕熱が昼間電力ヒータ（５）から蓄熱層（３）に奪われることとなる。
【００１３】
床暖房パネルの熱効率が問題視される。
【００１４】
この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来の深夜電力利用の蓄熱式床暖房パネルの欠点を解消し、追い焚きを可能とするとともに、追い焚き時の蓄熱層への熱伝達を抑制することのできる、熱効率にも優れた床暖房パネルを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するものとして、深夜電力ヒータを備えた深夜電力ヒータ層、蓄熱材から形成された蓄熱層、熱抵抗層、そして昼間電力ヒータを備えた昼間電力ヒータ層が、パネル本体に、下から上へ順次積層されて内蔵されており、かつ、熱抵抗層が厚さ２０ｍｍ以上の空気層であるとともに、熱抵抗層と蓄熱層の境界面又は熱抵抗層と昼間電力ヒータ層の境界面の少なくともいずれか一方に金属箔が配設されていることを特徴とする床暖房パネルを提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿ってこの発明の床暖房パネルについてさらに詳しく説明する。
【００１７】
図１は、この発明の床暖房パネルの基本構成及び参考形態を示した断面図である。
【００１８】
たとえばこの図１に示したように、この発明の床暖房パネルには、基本構成として、深夜電力ヒータ層（２）、蓄熱層（３）、熱抵抗層（８）、そして昼間電力ヒータ層（６）が、パネル本体（４）に、下から上へ順次積層されて内蔵されている。つまり、この発明の床暖房パネルは、図８に示した床暖房パネルにおいて、蓄熱層（３）と昼間電力ヒータ層（６）の間に熱抵抗層（８）が挿入された構造を有している。
【００１９】
深夜電力ヒータ層（２）及び昼間電力ヒータ層（６）は、各々、深夜電力ヒータ（１）、昼間電力ヒータ（５）を備え、これを基材に配設、埋設などすることにより形成することができる。深夜電力ヒータ（１）は安価な深夜電力を、また、昼間電力ヒータ（５）は通常電力を、それぞれ選択的に使用する。そのようなヒータとしては、各種のものを適宜選択して採用することができる。たとえば、電熱抵抗発熱線やリボン状、シート状等の形状を有する面発熱体、さらには、液媒循環方式のヒータなどが例示される。基材には、断熱性や絶縁性を有する素材が採用可能であり、たとえば、発泡樹脂等を好ましいものとして例示することができる。これらのヒータ（１，５）には、安全性を考慮して、適宜サーモスタットを組み込むことができる。
【００２０】
蓄熱層（３）は、蓄熱材から形成することができる。蓄熱材には、後述するように、熱抵抗層（８）の配設により潜熱、顕熱いずれのものも使用可能である。その形態は、液状をはじめ、粉粒状、バルク状等の固体状、さらにはゲル状の各種のものであってよく、必要に応じて、樹脂、セラミックス、金属等の容器などに充填することにより蓄熱層（３）を形成することができる。単一のユニット又は複数ユニットから形成することができる。また、単層、複層いずれであっても構わない。このような蓄熱層（３）に用いられる蓄熱材には、有機系の、たとえばポリオレフィン系の潜熱蓄熱特性をもつ蓄熱材が、特性並びに取扱いの観点から見て、とりわけ好ましいものとして例示される。
【００２１】
蓄熱層（３）と昼間電力ヒータ層（６）の間に挿入された熱抵抗層（８）は、参考形態として、熱抵抗体（９）から形成することができる。この場合の熱抵抗体（９）とは、昼間電力ヒータ（５）で発生した熱が蓄熱層（３）に移動するのを抑制し得る部材を意味する。このような部材には、たとえば、グラスウール、ロックウール、スチレン発泡板、さらには、合板、パーティクルボード等の木質板などを例示することができる。
【００２２】
この発明における熱抵抗層（８）の実施形態は、図２に示したような空気層（１０）である。
【００２３】
空気層（１０）である熱抵抗層（８）は、昼間電力ヒータ（５）で発生した熱が蓄熱層（３）に奪われるのを抑制し、床暖房パネルの熱効率を改善することができる。
【００２４】
なぜならば、熱抵抗層（８）の存在により、平衡状態を達成するための昼間電力ヒータ（５）の温度が、蓄熱層（３）の温度よりも低くなるからである。
【００２５】
これについて具体的に説明する。
【００２６】
まず、熱抵抗層（８）が、参考形態として上述した熱抵抗体の一つとして例示されるグラスウール（熱伝導率：0.036kcal ／ｍ・ｈ・deg ）から形成される場合について示す。
【００２７】
この熱抵抗層（８）が厚さ５mmとすると、その熱抵抗は0.14ｍ²・ｈ・deg ／kcalとなり、床表面材（７）である前述した合板の熱抵抗と合わせると、0.22ｍ²・ｈ・deg ／kcalとなる。この時、放熱量を前述と同じ一平米当たり100kcal／ｈとし、床表面温度を３０℃に保つとすると、図３に示したように、蓄熱層（３）の温度は５２℃になるが、昼間電力ヒータ（５）の温度は３８℃である。追い焚きは、蓄熱層（３）が５２℃を下回った時に、昼間電力ヒータ層（６）の温度３８℃で開始される。
【００２８】
なお、５２℃は蓄熱層（３）の温度として常識的な値であり、蓄熱式床暖房の実用上何ら問題となる温度ではない。
【００２９】
蓄熱層（３）が潜熱蓄熱材から形成される場合には、融点は５２℃に設定されるため、もはや蓄熱層（３）の温度が融点に達することはなく、昼間電力ヒータ（５）から蓄熱層（３）に潜熱が奪われることはない。また、蓄熱層（３）が顕熱蓄熱材から形成される場合には、顕熱蓄熱材は、一般に熱容量が大きく、このため、放熱量がやや不足した状態では、蓄熱層（３）の温度は５２℃を少し下回った程度であり、３８℃以上である。したがって、昼間電力ヒータ（５）の発熱が蓄熱層（３）に奪われることはない。しかも、蓄熱層（３）の温度が３８℃を下回った時でも、熱抵抗層（８）の存在により昼間電力ヒータ（５）から蓄熱層（３）に移動する熱量は、図８に示した従来の床暖房パネルに比べ十分に小さくなる。
【００３０】
熱抵抗層（８）が、図２に示したこの発明における空気層（１０）の場合にも全く同様である。図４に空気層（１０）を１０mm厚とし、空気層（１０）の上下面の射出率を１とした時の各層の温度分布を示した。
【００３１】
なお、空気層（１０）の熱抵抗値は、日本機械学会発行「伝熱工学資料（改訂第４版）」に基づいて試算した。ここでは、空気層（１０）は、平行二面間の無限水平層であり、加熱面を５０℃、冷却面を４０℃に保ち、空気の熱伝導率を0.028kcal ／ｍ²・ｈ・deg と仮定した。１０mm厚の空気層（１０）の熱抵抗値は、0.11ｍ²・ｈ・deg ／kcalとなる。
【００３２】
このように、この発明の床暖房パネルは、追い焚きを可能とするとともに、追い焚き時の蓄熱層（３）への熱伝達を抑制することができ、熱効率にも優れる。図５は、この発明の床暖房パネルの一実施形態を示した断面図である。
【００３３】
この図５に示したように、この発明の床暖房パネルには、熱抵抗層（８）と蓄熱層（３）の境界面又は熱抵抗層（８）と昼間電力ヒータ層（６）の境界面の少なくともいずれか一方に金属箔（１１）を配設することができる。金属箔（１１）には、射出率が小さい金属製の面状体を採用することができる。たとえば、アルミ箔が例示される。この金属箔（１１）は、輻射熱伝達を抑えるため、空気層（１０）の熱抵抗値を増加させ、しかも空気層（１０）内に自然対流が発生する時の熱抵抗に上向きと下向きとで大きな差を与え、昼間電力ヒータ（５）使用時の断熱性を特に高めることを可能にする。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１は、空気層（１０）の熱抵抗値を上向きと下向きに分けて試算したものである。この試算は、図４に示した床暖房パネルの空気層（１０）の熱抵抗値の試算に準じている。表中の「射出率１」は、空気層（１０）の上下面が木などで形成されている場合に相当し、「射出率０」は、金属箔（１１）で形成されている場合に相当している。また、熱抵抗値の単位は、ｍ²・ｈ・deg ／kcalである。
【００３６】
この表１の結果から、
＜１＞金属箔（１１）の存在によって、空気層（１０）の熱抵抗値が、上向き、下向きのいずれの向きの場合にも増加する。
＜２＞空気層（１０）の厚さが１０mm以下の場合には、自然対流が発生せず、したがって、上向きと下向きとの熱抵抗値に差は生じないが、２０mm以上となると、自然対流が発生し、この場合、金属箔（１１）の存在によって、下向きの熱抵抗値が上向きよりも大きくなる。また、下向きの熱抵抗値は、空気層（１０）の厚さに反映され、上向きの熱抵抗値は空気層（１０）の厚みに依存しない。
【００３７】
したがって、上向きと下向きの熱抵抗値の差は、空気層（１０）の厚さに反映されることが確認される。
【００３８】
すなわち、この発明においては、空気層（１０）の厚さを２０ｍｍ以上にすることをも特徴とする。
【００３９】
そこで、図５に示したように、金属箔（１１）を、熱抵抗層（８）と蓄熱層（３）の境界面及び熱抵抗層（８）と昼間電力ヒータ層（６）の境界面の両方に配設した床暖房パネルの平衡状態における温度分布を前述した通りの仮定に基づいて試算する。ここでは、空気層（１０）の厚さは２０mmとする。なお、図５に示した床暖房パネルの追い焚き時の平衡状態における温度分布を床表面材とともに図６に示した。
【００４０】
この空気層（１０）の熱抵抗値は、表１より、
上向き熱流時 0.036 ｍ²・ｈ・deg ／kcal
下向き熱流時 0.071 ｍ²・ｈ・deg ／kcal
である。上向き熱流時の熱抵抗値から平衡状態を達成するための蓄熱層（３）の温度は、７４℃となる。この７４℃は、常識的な値であり、蓄熱式床暖房に実用上の問題はない。
【００４１】
昼間電力ヒータ（５）による追い焚き時には、空気層（１０）内の熱流は下向きであり、空気層（１０）の熱抵抗値は、上記の通りの0.071 ｍ²・ｈ・deg ／kcalとなる。これは、グラスウールにより形成される熱抵抗層（８）の２６mmの時に相当する。昼間電力ヒータ（５）で発生した熱が、蓄熱層（３）により奪われにくくなっていることが確認される。
【００４２】
このように、金属箔（１１）の配設は、昼間電力ヒータ（５）使用時の断熱性を特に改善する。金属箔（１１）の厚さについては特に制限はなく、たとえば１mm以下とすることができる。
【００４３】
もちろんこの発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。深夜及び昼間電力ヒータの構造をはじめ、深夜及び昼間電力ヒータ層、蓄熱層、そして熱抵抗層の材質、構造等の細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳しく説明した通り、この発明によって、追い焚きを可能とし、また、追い焚き時の蓄熱層への熱伝達を抑制することのできる、熱効率にも優れた床暖房パネルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の床暖房パネルの基本構成及び参考形態を示した断面図である。
【図２】この発明の床暖房パネルにおける熱抵抗層の実施形態を示した断面図である。
【図３】図１に示した床暖房パネルの追い焚き時の平衡状態における温度分布を床表面材とともに示した断面図である。
【図４】図２に示した床暖房パネルの追い焚き時の平衡状態における温度分布を床表面材とともに示した断面図である。
【図５】この発明の床暖房パネルの一実施形態を示した断面図である。
【図６】図５に示した床暖房パネルの追い焚き時の平衡状態における温度分布を床表面材とともに示した断面図である。
【図７】従来の床暖房パネルを示した断面図である。
【図８】従来の床暖房パネルを示した断面図である。
【図９】図８に示した床暖房パネルの追い焚き時の平衡状態における温度分布を床表面材とともに示した断面図である。
【符号の説明】
１深夜電力ヒータ
２深夜電力ヒータ層
３蓄熱層
４パネル本体
５昼間電力ヒータ
６昼間電力ヒータ層
７床表面材
８熱抵抗層
９熱抵抗体
１０空気層
１１金属箔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a floor heating panel. More specifically, the present invention relates to a floor heating panel that enables reheating and can suppress heat transfer to a heat storage layer during reheating, and has excellent thermal efficiency.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a floor heating panel using a heat storage material has been studied for floor heating of a house or the like, and an attempt to obtain a heat source for heat storage to the heat storage material from midnight electric power has started.
[0003]
In such a heat storage type floor heating panel, as shown in the sectional view of FIG. 7, a heat storage layer formed from a heat storage material on a midnight power heater layer (2) provided with a midnight power heater (1). It is known that (3) is laminated and the midnight power heater layer (2) and the heat storage layer (3) are built in the panel body (4). In this floor heating panel, heat is generated by the midnight power heater (1) using cheap midnight power at night, and this heat is stored in the heat storage layer (3). Heat accumulated in (3) is released through the surface of the panel body (4) to perform heating.
[0004]
However, in the floor heating panel shown in FIG. 7, if the amount of heat stored in the heat storage layer (3) is insufficient, heat may be burned out, particularly when heating is required at night, This floor heating panel cannot be reheated structurally.
[0005]
Therefore, in order to solve the trouble of heat loss due to the shortage of the heat storage amount, a floor heating panel as shown in the sectional view of FIG. 8 is considered.
[0006]
In the floor heating panel shown in FIG. 8, in the floor heating panel shown in FIG. 7, a daytime power heater layer (6) further provided with a daytime power heater (5) is laminated on the heat storage layer (3), This is built in the panel body (4). In this floor heating panel, when the amount of heat stored in the heat storage layer (3) is insufficient and heat is burned out during nighttime heating, it can be reheated by the daytime power heater (5).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the floor heating panel shown in FIG. 8 can be reheated, the heat at the time of reheating is structurally deprived by the heat storage layer (3) located under the daytime power heater layer (6). Is inevitable.
[0008]
For example, as shown in FIG. 9, a case where a 12 mm-thick plywood is arranged as a floor surface material (7) on the surface of the panel body (4) of the floor heating panel will be verified as an example.
[0009]
If the thermal conductivity of the plywood is 0.15 kcal / m ² · h · deg, the thermal resistance of the floor surface material (7) is 0.08 m ² · h · deg / kcal, assuming an equilibrium state, per square meter If the floor surface temperature is kept at 30 ° C. while releasing 100 kcal / h of heat, the surface temperature of the panel body (4) of the floor heating panel must be kept at 38 ° C.
[0010]
Here, the estimation is simplified, the thermal resistance of the panel body (4), the daytime power heater (5) of the daytime power heater layer (6) and the heater base is ignored, and the temperature distribution of the heat storage layer (3) is made uniform. Assuming that the temperature of the daytime power heater (5) and the heat storage layer (3) for maintaining the equilibrium temperature is 38 ° C., which is equal to the surface temperature of the panel body (4).
[0011]
And when the heat-out state where the temperature of the heat storage layer (3) falls below this 38 ° C. occurs and the electric power heater (5) reheats to 38 ° C., the heat storage material forming the heat storage layer (3) is latent heat. In the case of a heat storage material, the melting point is normally set at an equilibrium temperature, so that the heat storage material that has become solid after using latent heat begins to melt again due to the heat generated by the daytime power heater (5), and until all melts. The large latent heat is taken away from the daytime power heater (5) by the heat storage layer (3).
[0012]
When the heat storage material is a sensible heat storage material, since the heat capacity is generally large, large sensible heat is transferred from the daytime power heater (5) to the heat storage layer (3) until the temperature of the heat storage layer (3) reaches 38 ° C. Will be taken away by.
[0013]
The thermal efficiency of floor heating panels is regarded as a problem.
[0014]
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and solves the disadvantages of the conventional heat storage floor heating panel that uses midnight power, enables reheating, and provides a heat storage layer during reheating. An object of the present invention is to provide a floor heating panel that can suppress heat transfer and has excellent thermal efficiency.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention includes a midnight power heater layer including a midnight power heater, a heat storage layer formed from a heat storage material, a heat resistance layer, and a daytime power heater layer including a daytime power heater. It is built in the panel body from the bottom to the top , and the thermal resistance layer is an air layer with a thickness of 20 mm or more, and the boundary surface between the thermal resistance layer and the heat storage layer or the thermal resistance layer and the daytime power. Provided is a floor heating panel in which a metal foil is disposed on at least one of the boundary surfaces of a heater layer .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the floor heating panel according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a basic configuration and a reference form of a floor heating panel according to the present invention.
[0018]
For example, as shown in FIG. 1, the floor heating panel of the present invention has, as a basic configuration, a midnight power heater layer (2), a heat storage layer (3), a heat resistance layer (8), and a daytime power heater layer ( 6) are built in the panel body (4) by being laminated in order from the bottom to the top. That is, the floor heating panel of the present invention has a structure in which the thermal resistance layer (8) is inserted between the heat storage layer (3) and the daytime power heater layer (6) in the floor heating panel shown in FIG. ing.
[0019]
The late-night power heater layer (2) and the daytime power heater layer (6) are each provided with a late-night power heater (1) and a daytime power heater (5), which are formed by being disposed on or embedded in a base material. be able to. The midnight power heater (1) selectively uses inexpensive midnight power, and the daytime power heater (5) selectively uses normal power. As such a heater, various types can be appropriately selected and employed. For example, a surface heating element having a shape such as an electrothermal resistance heating wire, a ribbon shape, a sheet shape, and a liquid medium circulation type heater are exemplified. For the base material, a heat insulating material or an insulating material can be used, and for example, a foamed resin or the like can be exemplified as a preferable material. A thermostat can be appropriately incorporated in these heaters (1, 5) in consideration of safety.
[0020]
The heat storage layer (3) can be formed from a heat storage material. As the heat storage material, any of latent heat and sensible heat can be used by disposing the heat resistance layer (8), as will be described later. Its form may be liquid, solid, such as granular, bulk, or gel, and if necessary, by filling containers such as resin, ceramics, metal, etc. A heat storage layer (3) can be formed. It can be formed from a single unit or from multiple units. Further, it may be either a single layer or a multilayer. As the heat storage material used for such a heat storage layer (3), an organic heat storage material having latent heat storage characteristics, for example, polyolefin, is exemplified as being particularly preferable from the viewpoint of characteristics and handling.
[0021]
The heat resistance layer (8) inserted between the heat storage layer (3) and the daytime electric power heater layer (6) can be formed from a heat resistor (9) as a reference form. The thermal resistor (9) in this case means a member that can suppress the heat generated by the daytime power heater (5) from moving to the heat storage layer (3). Examples of such a member include glass wool, rock wool, styrene foam board, and wood board such as plywood and particle board.
[0022]
The embodiment of the thermal resistance layer (8) in the present invention is an air layer (10) as shown in FIG.
[0023]
The thermal resistance layer is air layer (10) (8), the heat generated in the daytime during power heater (5) is prevented from being lost to the heat storage layer (3), improves the thermal efficiency of the floor heating panel Can do.
[0024]
This is because the temperature of the daytime electric power heater (5) for achieving the equilibrium state is lower than the temperature of the heat storage layer (3) due to the presence of the heat resistance layer (8).
[0025]
This will be specifically described.
[0026]
First, a case where the thermal resistance layer (8) is formed from glass wool (thermal conductivity: 0.036 kcal / m · h · deg) exemplified as one of the thermal resistors described above as a reference form will be described.
[0027]
If the thermal resistance layer (8) has a thickness of 5 mm, the thermal resistance becomes 0.14 m ² · h · deg / kcal, and when combined with the thermal resistance of the above-mentioned plywood as the floor surface material (7), 0.22 m ² • h · deg / kcal. At this time, if the heat radiation amount is 100 kcal / h per square meter as described above and the floor surface temperature is kept at 30 ° C., the temperature of the heat storage layer (3) is 52 ° C. as shown in FIG. The temperature of the daytime electric power heater (5) is 38 ° C. The reheating starts when the heat storage layer (3) falls below 52 ° C and the temperature of the daytime electric power heater layer (6) is 38 ° C.
[0028]
In addition, 52 degreeC is a common sense value as the temperature of a thermal storage layer (3), and is not a temperature which becomes a problem practically of the thermal storage type floor heating.
[0029]
When the heat storage layer (3) is formed from a latent heat storage material, the melting point is set to 52 ° C., so the temperature of the heat storage layer (3) no longer reaches the melting point, and the daytime power heater (5) The latent heat is not lost to the heat storage layer (3). Further, when the heat storage layer (3) is formed from a sensible heat storage material, the sensible heat storage material generally has a large heat capacity. Therefore, in a state where the amount of heat radiation is slightly insufficient, the temperature of the heat storage layer (3) Is slightly below 52 ° C and is above 38 ° C. Therefore, the heat generation of the daytime power heater (5) is not lost to the heat storage layer (3). Moreover, even when the temperature of the heat storage layer (3) is below 38 ° C., the amount of heat transferred from the daytime power heater (5) to the heat storage layer (3) due to the presence of the heat resistance layer (8) is shown in FIG. Compared to conventional floor heating panels, it is sufficiently small.
[0030]
The same applies to the case where the heat resistance layer (8) is the air layer (10) in the present invention shown in FIG. FIG. 4 shows the temperature distribution of each layer when the air layer (10) is 10 mm thick and the injection rate of the upper and lower surfaces of the air layer (10) is 1.
[0031]
The thermal resistance value of the air layer (10) was calculated based on “Thermal Engineering Data (Revised 4th Edition)” published by the Japan Society of Mechanical Engineers. Here, the air layer (10) is an infinite horizontal layer between two parallel surfaces, the heating surface is kept at 50 ° C., the cooling surface is kept at 40 ° C., and the thermal conductivity of the air is 0.028 kcal / m ² · h · deg. Assumed. The thermal resistance value of the 10 mm-thick air layer (10) is 0.11 m ² · h · deg / kcal.
[0032]
Thus, the floor heating panel of the present invention enables reheating, can suppress heat transfer to the heat storage layer (3) during reheating, and is excellent in thermal efficiency. Figure 5 is a sectional view showing an embodiment of a floor heating panel of the present invention.
[0033]
As shown in FIG. 5, the floor heating panel of the present invention includes a boundary surface between the thermal resistance layer (8) and the heat storage layer (3) or a boundary between the thermal resistance layer (8) and the daytime power heater layer (6). A metal foil (11) can be disposed on at least one of the surfaces. As the metal foil (11), a metal planar body having a small injection rate can be adopted. For example, an aluminum foil is exemplified. This metal foil (11) increases the thermal resistance value of the air layer (10) in order to suppress radiant heat transfer, and the heat resistance when natural convection occurs in the air layer (10) is upward and downward. A big difference is given, and it becomes possible to improve especially the heat insulation property at the time of use of a daytime electric power heater (5).
[0034]
[Table 1]
[0035]
Table 1 is a trial calculation of the thermal resistance value of the air layer (10) divided into upward and downward. This trial calculation is based on the trial calculation of the thermal resistance value of the air layer (10) of the floor heating panel shown in FIG. “Ejection rate 1” in the table corresponds to the case where the upper and lower surfaces of the air layer (10) are formed of wood or the like, and “Ejection rate 0” is the case of formation of the metal foil (11). It corresponds. The unit of the thermal resistance value is m ² · h · deg / kcal.
[0036]
From the results in Table 1,
<1> Due to the presence of the metal foil (11), the thermal resistance value of the air layer (10) increases in both upward and downward directions.
<2> When the thickness of the air layer (10) is 10 mm or less, natural convection does not occur. Therefore, there is no difference in the thermal resistance value between upward and downward, but when it is 20 mm or more, natural convection there occurs, in this case, the presence of the metal foil (11) is greater than the upper direction is the thermal resistance of the lower facing. The heat resistance of the lower facing is reflected in the thickness of the air layer (10), the thermal resistance of the upper orientation does not depend on the thickness of the air layer (10).
[0037]
Therefore, it is confirmed that the difference between the upward and downward thermal resistance values is reflected in the thickness of the air layer (10).
[0038]
In other words, the present invention is characterized in that the thickness of the air layer (10) is 20 mm or more.
[0039]
Therefore, as shown in FIG. 5, the metal foil (11) is bonded to the boundary surface between the thermal resistance layer (8) and the heat storage layer (3) and the boundary surface between the thermal resistance layer (8) and the daytime power heater layer (6). The temperature distribution in the equilibrium state of the floor heating panels arranged in both is estimated based on the assumption as described above. Here, the thickness of the air layer (10) is 20 mm. In addition, the temperature distribution in the equilibrium state at the time of reheating of the floor heating panel shown in FIG. 5 is shown in FIG. 6 together with the floor surface material.
[0040]
From Table 1, the heat resistance value of the air layer (10) is
Upward heat flow 0.036 m ² · h · deg / kcal
Downward heat flow 0.071 m ² · h · deg / kcal
It is. The temperature of the heat storage layer (3) for achieving an equilibrium state from the heat resistance value during upward heat flow is 74 ° C. This 74 ° C. is a common value, and there is no practical problem in the regenerative floor heating.
[0041]
When reheating with the daytime electric power heater (5), the heat flow in the air layer (10) is downward, and the heat resistance value of the air layer (10) is 0.071 m ² · h · deg / kcal as described above. . This corresponds to 26 mm of the heat resistance layer (8) formed of glass wool. It is confirmed that the heat generated by the daytime electric power heater (5) is less likely to be taken away by the heat storage layer (3).
[0042]
Thus, arrangement | positioning of metal foil (11) improves especially the heat insulation at the time of daytime electric power heater (5) use. There is no restriction | limiting in particular about the thickness of metal foil (11), For example, it can be 1 mm or less.
[0043]
Of course, the present invention is not limited to the above embodiment. It goes without saying that various modes are possible for details such as the structure of the midnight and daytime power heaters, the material and structure of the midnight and daytime power heater layers, the heat storage layer, and the heat resistance layer.
[0044]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a floor heating panel that enables reheating and can suppress heat transfer to the heat storage layer during reheating is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a basic configuration and a reference form of a floor heating panel according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a thermal resistance layer in the floor heating panel of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a temperature distribution in an equilibrium state when the floor heating panel shown in FIG.
4 is a cross-sectional view showing a temperature distribution in an equilibrium state when the floor heating panel shown in FIG.
5 is a cross-sectional view showing an embodiment of a floor heating panel of the present invention.
6 is a cross-sectional view of the temperature distribution shown with floor surface material in the equilibrium state when the floor heating panel Reheating shown in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional floor heating panel.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a conventional floor heating panel.
9 is a cross-sectional view showing a temperature distribution in an equilibrium state of the floor heating panel shown in FIG. 8 together with a floor surface material.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Late-night electric power heater 2 Late-night electric power heater layer 3 Thermal storage layer 4 Panel body 5 Daytime electric power heater 6 Daytime electric power heater layer 7 Floor surface material 8 Thermal resistance layer 9 Thermal resistance body 10 Air layer 11 Metal foil

Claims

A midnight power heater layer equipped with a midnight power heater, a heat storage layer formed from a heat storage material, a thermal resistance layer, and a daytime power heater layer equipped with a daytime power heater are stacked on the panel body in order from the bottom to the top. And a metal foil on at least one of the boundary surface between the thermal resistance layer and the heat storage layer or the boundary surface between the thermal resistance layer and the daytime electric power heater layer. The floor heating panel characterized by the above-mentioned.